ABSORPTION DE LA LUMIÊRI

[Bibllosrapble t Hoffe-Seylkb, Uobcr die chemischen and optischen EUgenscbaften des Blutfarbstoffes (Vtrchotcs Archicfiir pathol. AnaL, 1862, t. XXIII, p. 446; 1864, t. XXIX, p. 233 et 597). — Handbuch der pliysiol. u. pathol. chemischen Analyse. Berlin 1865. — Valestin, Der Gebrauch des Spektroskopes zu physiologîschem und Antlichem Zweck. Leipzig et Heidelberg 1863. — Stores, Sur la re'duction et l'oxydation de la inatiëre colorante du sang tPAiV. Magaz., 1864, t. XXVIII, p. 391. Extrait dans Bullct. de ht Société chim. de Farit, 1865, nouv. sdric, t. IV, p. 402).

Bird-Hebapath, Pliarmaceutical Journal, 1860 (Première application médico-légale de Tanalysc spectrale pour la recherche du sang). — Lelokbain, De Tuxyde de carbone au point de vue hygiénique et toxicologique. Thèse. Strasbourg 1868. — Balle y, Des méthodes à suivre pour rechercher le sang. Thèse. Strasbourg 1868. — K. BE.'coir, Etudes spcctroscopiques sur le sang. Thèse. Montpellier 1869.]

170. Spectre des flammes. — Quand un gaz ou un corps à l'état de vapeur est porté à l'incandescence, il émet de la lumière; celle-ci peut èlre directement ci«icomposée par le prisme et fournit alors un spectre que nous nommerons >y>t'dre d^'tnhsioii, par opposition au spectre d'absorption^ qu'on obtient en tiAisant passer les rayons solaires à travers le gaz.

La manière la plus simple d(» se procurer des gaz incandescents de différente nalun» chimi(iue consiste à introduire un sel métallique dans une llamme aussi intolcjre ijue possible et très-peu éclairante. On sait depuis longtemps que la plupart des sels métalliques comnmniquent aux flammes des colorations trèsdiverses: ainsi les sels de soudt» colorent la flamme en jaune, les sels de strontium t4 de lithium la rendent rouge, les sels de baryte donnent une couleur veito. (^»s colorations sont produites par l'incandescence des particules métalliques réduites à Télat de vapeur. Il a été reconnu que le résultat ne dépend <jue de la nature du métal , et (|u'il reste le même quelle que soit la combinaiï^oii dans laquelle se trouve engagé le métal.

Eu examinant le spectre des vaptuirs métalliques incandescentes, on remai'-

4«i*f tout d'abord rpie ce spectre n'est pas continu, cju'il ne se compose que d'un

*>-rtain nombre de couUhii's , et (jue tous les degrés de rétrangibilité n'y sont

pas ivpivsentés. Quant aux couleurs qui s'y rencontrent, elles se montrent

^«»us la forme «le rai*?s hrilhintes^ dont le nombre et la position dépendent de la

nature <lu métal qui l^^s produit. Lt» sodium^ par excmpl*', est caractérisé par

uni' i-nic jaune, qui occupe exactement la placi» de la rait» D de Fraunliol'er

(ï" ijr. lf)X, p. niO) ; bî spectre du thnllimn se réduit égalenuMit ;*i une raie uni(|ue

^•?rti'(Kig. 100). Le sodium et Ir lliallium sont li's deux s<miIs métaux (jui tbur-

^"''Hînt ini<» bimière nu)nocln*()inatitp(e, c'est -à-din» wr contenant que des

•"irions d'un*» seule rétrangibilité. I.rs spectrc^s don autres métaux renferment

*'"is plusieurs mies brillantes plus ou moins distantes les unes des autres et,

J'ar conséquent, de couleur diflérente; ainsi, le jmtassiuni donm» diMix raies,

•'•nesilmV dans le roug«' extrénn», l'antre dans le violet (Kig. U)7:.

1>S raie*» brillantes dont ii<»us venons de |>arlei' varient d'un métal à l'autre, ^us le rapport du nondire, iU* la couleur et de la ]M)sition: mais elles sont '"iisLintes |K>in' un même cnr|>s, et, |M)nr les faire ap|»arailnr, il sulllil d'«»mplwr des quantités iidininwnt petites d'un métal. Aussi Vtninhistt spectrn/r fJMflammf's qui renfi'rment des vapeurs métallicpies constitue-t-elle la méflfod** la plus sensible (|ue nous possédions pour ri'connailre de> trai-t»s d'un illétal donné.

3a0 OPTIQUK.

170". Inversion du spectre des flammes. — Iinu^^iiions qu'un faisceau de rdyoD> émanuul du soleil ou de toute autre source luI^iIleu^ie traversa» suecessiveinpnl une flamme, c'est-à-dire une couclie de gaz incandescent, puis un prisme, il en résultera ui» spectre d'absorption, ([ui peut ùti'e re<rardê coinine prcKiiiil. en quel(|ut^ sorte, par Tintertérence de deux spectres.

Le cas le plus simi»le est celui dans l»M|uel les deux spectres qui ihtert«?ivn( renferment les mêmes raies brillantes; c'est ce «pron obtient, par exemple, en prenant pour source lumineuse \d lumière Druuiuwnd^ devant laipielle »ii dispose la flamme d'une lampe à alcool contenant un sel de soude. La luiuicir Drummond est produite par l'incandcscenct* d'iui bâton de cliaux sur le«]uel on dirige la flamme d'un mélangi^ de gaz4létonnant; cette lumière, extrèmiMiicnl brillante, contient aussi la raie jaune du sodium, connue il est facile di? s Vu assurer en examinant directement son spectre. Nous avons ainsi deux souiv»»> lumineuses, la lumière Drunnnond et la flamme deTalcool, qui ont des iiilrusites Irès-dill'érentes , mais qui renferment toutes deux la même raii» brillante. Si on place la lumière Drunnnond en avant d(> la ilanmie de l'alcool, le sjHvtii' observé est identique à celui «[ue [troduirait la lumière Drummond seule; oi« aperçoit très-nettement la raie brillante du sodium. Mais iiitervertit-<in le> |m»-^ sifions des deux sources lumineuses, di» manière qut» les rayons de la source-la plus intense aient à travt'rs(?r la flamme \m\\\ éclairante de l'alcool avant lii"* rencontrer le prisme, le pliénomène cliange d'aspect : ht raie hrilhtntc *» fiiir* pUweù vue mie snn\\nu\ qui occupe e.cfictemeut la iiirme fjositit}n.

1701». Rapport entre le pouvoir émissif et le pouvoir absorbant des corps pour la lumière. — Ainsi, quand on (lispose Tune derrière l'autre diHix flannne< dmil les spectrer* renlermenl les mêmes raies brillantes, t»l qut? la flannne située <mi avant possède une* intensité notabltMiUMit plus petite, li*s raies brillantes d»* !« flamme antérieure afl'aiblissi;nl tellement l'éclat des raies correspondante> del» flamme postérieure que, par un eflêt de contraste, ces tlernières parai^^fn! sombr*»s, conq)arées au reste du spectre. (!e fait remarquable s'expliqua -i nous admettons que les raies (pii émettent le plus de lumière sont ;ius^i celles qui absorbent en |>lus prande proportion les rayons d»» même espèci-; *i. d'autres ternies, /es parties (ht spectre qui pnssi'dent le plus fjnimi pntufir êïuissil' tmt êquieuieut le plus qrouil pnuctùr tihsarhunt ptnir les entions -'. uiènie rêfruutjilùlitc.

Kl en etl'et , il estune loi «^^énérale en vertu de laquelle le pounàr nUsttr^ut, i iVuu corps ffuur ht htudi're est propnrtioituel à son pttucfiir êiiiis!..i/\ • *•■«•-

à-dire que le rappnrt ' est une quantité ccMislante ; .\ désigne le pouvoir .ib--.-

bant, F! le pouvoir émi*i<if. A l'aide de cette loi, qui s'appliqueà tou> |t*> ni'Uvements vibratc»ires is»»n, rbaleur, lumièie». on peut, dans b» eas partit iili»:. Si' rendre conqib* du pliéiKunène reniarcpiable de Tinversion du spi>efri'.

170". Origine des raies de Fraunbofer. — Les considérai ion^ dans b>ipu'lltnou> V(Mion> d'i'utrer nous «-«induisent nalundlement à l'explication dt>> rair> Membres du >pe»tr«' sohdre; ce^^ raies doivent l«Mir i»ii;:ine à un pliéniuntMi*' d'absorption.

AIISUKPTIO.N liK lA Ll'UlEIlH:. 331

U» petit nombre d'entre elle» résiilUiit, comme nouf< l'avun» déjà dit, do l'absorption exercée pai' ralnmsphore tenrestre; ce sont lea raies dites tellu' riquea ou terreatees; mais la };raiide majorité existent dans la lumière solaire n\^nt que t:elle-ci ait tfaveri^ notre atmosphère, l.a com-litulion du soleil réuli^, <*n ell'ct, les conditions propres à donner un upectre ttUeriefCi. Cet astre !<e compose - d'un noyau incandescent, probablement i\ l'état de fusion i(niée, qui rayonne une lunnéro d'une intensité extremis ce noyau est placé au centre de te qu'on appelle la jihotunphèfe , sorte d'atmosphère de gaz erï i-onitiustion qui répand une lumière beaucoup plus faible. On comprend dès lore que les raie» biillaiites de la photosphère absorbent les raies de même ré- Irangibilité qui se trouvent dans la lumière émise par le noyau . el qu'ainsi nous ubservions de^ raies sombres dans le s]iectre solaire.

UM. Kircholf L't Buiiguii, auxqurlx In un il'uuilyae des corps, t'analytt iptelralt, un rMc» du FTitunhuftT avec li-s rnifii brilUnli il'ini'aiiilpiH.'i'iii^i', iIriih li^ In il Ai iltitiTiiiiiii' ii'iUH trunvonn, rn l'ftVt , qu'uni: rnii- Kimibi hrilhnti' iln Mperlri: il'riniHsîvii iVuii itii-tal. m^ul vximr reVlleini'iit dans li' Holijl. Cm ■««nc« du «odium, du pulaHHiiiiii . du (t-i; dann 1'

111. De l'anal^M spectrale. Spectroacope. — MM- KirchotTet Hunsenontimatiiiiù, Mius le numdv ffieclroscoiii; , un dispositif commode pour étudier le spectn-

eu l'st T

al>lt- (L

une nouvelle uidthodu

11 la pi-nscf Ju diffùri^nt

du Bpi-ctn^

Ai: cumpfirer la imsitii.ii des H vapi^ure nidtHlIiquM h l'dtal >ii cliiini<|ur du Hulcil. Quand ..lairi' ruiucidir avec une [lùi-

uns nom

It'H

vn dru

d'en Ciiiiclui-i! qnu ce

de ciittp

uirrr C|<

un a rccimnu li pni-

•■einisBion ou d'absorption ilei '■*■* appareil , tel ijn'il a élé nv P"!«t' d'un prisme de Iliut P

dill'érenli's >=ulj»faiic.-s. I,a Ki^r. 17;t représente modifié par MM. Diitios<-i| el (':ran<le:iii. 11 se coi

ii|i|)orl et reennvi

d'un laml)Oui' T; ce dernier, noirci à riniérieiir, est percé sur son contour d<> trois ouvertures, en rcj^ard desquelles sont respectivement disposés les tUyaui A, B, C. Le tube B , taisant fonction de collimateur, porte à son extrémité L une fente verticale étroite, en face de laquelle se place la source lumineuse à analyser; cette fente, qu'on peut ouvrir plus ou moins à l'aide d'une vis, se trouve au lover d'une lentille converîjente située à l'autre extrémité du tubeB: de celte manière, les rayons lumineux qui ont traversé la fente tombent, à l'état de parallélisme, sur le prisme P, qui les décompose et les dirijjre dau^ le tube A. Celui-ci n'est autre chose (iu'une lunette grossissante rjui est mobile autour de la verticale passant pai* le prisme et qui permet ainsi d'obsen'erà volonté les différentes régions de Timage spectnde. Le bouton K sert à mettre la lunette au povit.

Afin qu'il soit possible de relever exactement la position des raies, un micromètre horizontal est placé à l'extrémité du tiibt» C: ce micromètre, consiîslanl en une plaque de verre sur la(iuelle on a reproduit, par la photographie, urn' échelle divisée en un grand nombre de jiarlies égales portant une graduation d»* 10 en 10, est éclairée par derrière à l'aide d'une lampe ou d'une bougie S et se trouve au foyer d'une lentille convergente située à l'autre extrémité du tubotl: ou s'arrange de manière (fue les rayons lumineux provenant du micromètre se réfléchissent sur la face d'émergence du prisme et soient renvoyés dans la lunette A. De cette façon, l'image «grossie du micromètre vient se placer au-dessus di* celle du spectre, et l'observateur les voit toutes deux en même temps.

Comme source lumineust^ on em|)loie, s'il s'agit d'étudier le spectre d'énuîr sion des vapeurs métalliques, la flamme d'une lauq^e à alcool ou, de préférence, la tlanniie d'un ht*c (fe /^o/îfe/<M; dans cettt» flannue peu éclairante par elle-même , mais très-chaude , on introduit un fil di» platine 0', à rextrémile duquel est déposée une parceUc du si*l à examiner.

Pour analyser le spectre d'absorption des liquides, celui du sm^' par i»xemple, on prend, (-omine source lumineuse, un faisceau de rayons sohiii'Cs. ou, plus siniplemi'nt , la Ininière du ga/ on celle d'une lampe à pêtrule. I'<' li((uide est introduit dans un<' petit»* auge, dont les [mois oppostVs sont loriu'"^ par des |»laques de verre à fa<es parallèles: celte aug«' s»» place derrière lafi'iilt' du tube H, entre celle-ci et la source lumineuse. •

[Afin de pouvoir compari»r , si cela est nécessaire, les parties de même !>*■ frangibililé de deux S4)urces lumineuses, la moitié supérieure dt» la fenlc '^itu»''' en L est couverte par un pi»tit prisme à réflexion totale, orienté de manièiv'!'"' les rayons partis d'uni' seconde source lumineuse placée latéralement fii ^' puissent péuélriM* tians le collimateur B, en même temps que les rayons éinh par la source M entrent par la partie libre di» la feiiti». L'obsenattMU* voit ain**** travers la lunette A deux spectres hm*i/ontaux placés l'un au-dessus de l'a^tp' et ilans d«»s positions rigoureusement parallèli»<.

UntMiisposilion ingénieuse a permis à M. Duboscq di* réduin» le vuluiH'* de l'ajipareil. La Fig. \1\ reprêMMiie le spertroscope ainsi looditié et qu'on d«'signe sous 1«» nom de sfhutroscufm rertimh |»arre que la lunet'e v e>t pl.ue' vi'rti«:alenu»nl. On voit, à rextrémit»'* liu i»etit tube latéral C, la fente / A\e< >ou prisuK* à léllexion t >tale y>. L'n second prisme à réflexion totale situé ilan?

AliSORPTtON nF. LA LUMIÈRE.

lecorps de l'inslrument renvoie- le faiiicenu lumineux vers un pris^mc de 30» placé à la partie inférieure ; les rayons entrent dans ce prisme , puis reviennent «iir l'HX-mémes, réfléchis qu'il» sont par la face inférieure , qui est argentée dans ci? bul , et finalement ils aiTivent à l'œil de l'obsenateur placé on 0, après avoir traversû un système de lentilles constituant une lunettf grossissante. Le micromètre eel adapté au tube M , et son image est renvoyée 'lans la direction de l'oculaire 0 par une glace san.« tain, disposée à 45" à la hauteur do ce tube latml.

Le!! <iperlroscopes à un seul prisme ne donnent |ias une assez grande dispersion pour qu'on puisse «^li'linguor les raies les plus di'liées des images rïpectralt'i. Quand on vent pousser l'analyse plus .ir^i; loin, on emploie des iip))areîls à plusieurs prismes. Ij Fig. 175 représente un modèle à quatre pris- ^- "*■ ~ sp*""mop« vtroai. nu-s; la disposition de ces prismes est Indiquée en projection dans la Fig. 176. La lunette d'observation reste toujours devant le premier prisme ; le micromètre

est adapté, comme

■laiii le spectros-

cofc Horizontal ù

)» seul prisme, à

une peUte lunette '

spéciale que l'on

ïmiiie devant la

'lemiéro faco d"é-

mnvence de lasé-

nt avec laquelle

"Il opère, pnis-

']ii'on peut prcn-

ije deux, trois ,

quatre et jusqu'à

'il prismes tig. na. — opefiroKopcpoiypriiaicimcHLCie tm. lîc — Dltpoiltlan di'a

, , "^ . ' , h n"»'" pr]sni.>>. prUiocs mir la ptnle-tonne

tepnsmCSSOnl .lnii|.ooi,«..pepol,pri.me.

noblles, isolément

ixiensembic, autour d'nii use veriioal . atin qu'on jinispu.^ niniener chaque couleur à sa déviation minimum, La lunette iroliservaliiin est aussi susceptible de recnw trois .sortes de mouvements, qui permettent de vîsiir les différentes parties du spectre et de mesurer la distniice des raies.

Le dispositif de la Fig. 177 indique la matiiên- dont on peut projeter les phénomènes i>pecti'oscopiques et en particiiHer les raios brillantes des métaux. Aïstune lanterne munie d'un porte-fenle O à ouverlurc v;ui;ible; dans l'intérieur de la lanterne se plaw une lampe électrique R ou nue lumière Drimi- ""Hid. En avant de la fente par où passent les rayons Inminenx , on dispose ta lentille cylindrique L, de manière à obtenir à une gr-indc distance une

ima^cc réellr do la fente ; puis , sur 1p trajcl liii faifcenn lumineux émei^fiit *■■ plarp le prisme en llînt P. Qnaiit ,111 miroir plan M , \U sert à renvoyer l'inias'' spectrale sur im éer;ui et <lans telle direction qu'on désire. |

173. Théorie des phénomènes d'absorption lumineuse. - l'oiir •■xpliijiK-j It- phùnomi-niis ili! l'alisorptioii . il nous l'aiil tiinurir à ([Hi'lf|ui's lonsiidi'T.-illon^ i^E mécaniijup. N<im« savons i\m- Ui lniiiit.'ri' rsl dur aux viliralinns dos ntoma^ étliéivs et lions devons en (-oinluii-, corjt'iirmi'mr'nt an;: lois •rt'-niTalos iltt ino^» vemenl vibratoire, i[ne \os divers riivons rolon-s lorresiiondent à des vil>rAtiov~3 dednrée dillëri-nle. Or, si des rayons d'uni' rèCraniriliililé ilétennint'-e viemii>^n A siVïtciniln; par lu l'ail do leur idisorption . la ilis]>arilion de ci'^ ravons ■■<' «V*^' plique i|iie par nm- eoinnmniratimi dt? inonvetnent , alteudu que le monvi^oi^f ne peut pas èlr<^ anéanti rl'nne niiunére absolui' : les viltralions don! la Hun?*' correspond au de;;ri' de réfranfriliilité des rayons éteints se sont IransfiirroP^^ en mouvements ([ni ne produisent pas d'i-llels lutninenx. l'i-sl-n-ilire 'pie 1^ atomes et lié les oui tnni-ini'' leur mouvement aux. alonies de la matière pond^rahlo et y ont délerminé des rliangenienis rie position. Mais quand eetle communication de inouvenienl ne |mrle que sur îles ondes rl'nne lonçinenr donné.", cela suppose que les atinnes iKUidéraliles du corps eonsidéré ont une tendanfr à exécuter de^ vllirations de mèim- durée qm- relie qui lorn-spoinl anv ravonalisorbés. I>!s molécules de la vapeur de sorliiini. jur l'Xr-mple, doivent a\eir une piopensîon :'i ai-eiuiiplir des uscillalioni- dont la Innjiui'ur d'omle n'qtnnde